液压泵空载排量的测试方法与流程

本发明属于液压泵测试技术领域，具体涉及一种液压泵空载排量的测试方法。

背景技术

评价液压泵的性能一般从液压泵的机械效率、容积效率、总效率来进行评价。计算机械效率最重要的参数是空载排量，由空载排量定义可知，空载排量是液压泵在稳态工况下和多种转速下测量得到的。在gb7936-1987液压泵空载排量测定方法中提出了液压泵空载排量的测量以及计算方法如下：

a.为了测量准确，国标将泵的试验转速规定了a、b、c三个精度等级，a级精度将液压泵的最低转速到额定转速均匀分布且分布档数大于10档，b级精度将液压泵的最低转速到额定转速均匀分布且分布档数大于5档，c级精度较低，将泵的最低转速到额定转速分为1档或者3档，常用于定型批量产品上。

b.测量液压泵在空载稳态工况下设定转速的流量q以及转速n。

c.对于变量泵应在最大排量和其他要求的排量，例如最大排量的75％、50％、25％的工况下进行上述试验。

例如将泵排量设为最大排量的50％，选取a级精度11档位，这就需要依次改变泵转速为500rpm、700rpm、900rpm，以200为步进长度直到2500rpm。

同理改变泵的排量为25％、75％以及100％。

计算：计算b中流量以及转速的算术平均数，然后根据国标中空载排量公式计算。

由于b中需要获得多种转速n下的流量q，因此每一种转速下要进行一次试验，对于a级精度，至少需要调整10档转速，进行10次试验。获得数据后进行人工处理，即取每一段数据转速n以及流量q的平均值，该测试过程较为耗时同时处理过程需要对每一个采样文件进行处理，处理效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提出了一种液压泵空载排量的测试方法，其中包括以下步骤：

根据液压泵的转速试验等级设定所述液压泵的转速档数n，将所述液压泵的设定转速值从最低转速到额定转速均匀分布在n档内；

将所述液压泵的转速从最低转速连续提升至最高转速，并测量所述液压泵在空载稳态工况下的各设定转速值对应的实际转速值和流量值，并生成对应的转速流量曲线图；

以转速曲线为基准曲线，截取转速曲线中的各直线段，计算所述转速曲线中各直线段对应的平均实际转速值；

在流量曲线中截取与所述转速曲线中的各直线段对应的各直线段，计算所述流量曲线中的各直线段对应的平均流量值；

根据所述转速曲线中的各直线段对应的平均实际转速值和所述流量曲线中的相应各直线段对应的平均流量值，利用排量计算公式计算液压泵的空载排量。

进一步地，如上所述的液压泵空载排量的测试方法，所述转速曲线中的直线段的查找方法包括以下步骤：

在所述转速曲线中，连续取n个点，计算所述n个点中任意连续两点的差值是否在公差范围内；

若所述n个点中任意连续两点的差值均在公差范围内，则所述n个点所在线段为直线段；

若所述n个点中任意连续两点的差值不在公差范围内，则所述n个点所在线段为非直线段。

进一步地，如上所述的液压泵空载排量的测试方法，所述公差范围为-0.1～0.3。

进一步地，如上所述的液压泵空载排量的测试方法，所述液压泵的转速档数为8，所述液压泵的设定转速值从500rpm到2500rpm均匀分布在8档内。

进一步地，如上所述的液压泵空载排量的测试方法，将所述液压泵在空载稳态工况下的各设定转速值对应的实际转速值和流量值导入至matlab中，利用matlab计算所述液压泵在空载稳态工况下设定转速值的平均实际转速值和平均流量值。

进一步地，如上所述的液压泵空载排量的测试方法，在所述转速流量曲线图中，横坐标为测量点数，纵坐标为所述液压泵在空载稳态工况下的实际转速值以及所述液压泵在空载稳态工况下的流量值。

通过使用本发明所述的液压泵空载排量的测试方法，能够在一次试验中将所有待测转速进行试验，降低了试验次数，节省了试验的时间，提高了检测效率。

通过使用matlab对测量得到的数据进行了自动化处理，避免了人工手动打开文件、计算平均值的流程，由程序对空载排量进行计算，避免了人工计算可能存在的错误，提高了计算的准确性，同时大大节省了传统人工处理的时间。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例中的测试方法的流程图；

图2为本发明实施例中的转速流量曲线图。

附图中各标记表示如下：

l1：转速曲线、l2：流量曲线、l3：转速曲线直线段、l4：流量曲线直线段。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1为本发明实施例中的测试方法的流程图。如图1所示，本发明提出了一种液压泵空载排量的测试方法，该方法包括以下步骤：

根据液压泵的转速试验等级设定液压泵的转速档数n，将液压泵的设定转速值从最低转速到额定转速均匀分布在n档内。

将液压泵的转速从最低转速连续提升至最高转速，并测量液压泵在空载稳态工况下的各设定转速值对应的实际转速值和流量值，并生成对应的转速流量曲线图。

以转速曲线为基准曲线，截取转速曲线中的各直线段，计算转速曲线中各直线段对应的平均实际转速值。

在流量曲线中截取与所述转速曲线中的各直线段对应的各直线段，计算所述流量曲线中的各直线段对应的平均流量值；

根据所述转速曲线中的各直线段对应的平均实际转速值和所述流量曲线中的相应各直线段对应的平均流量值，利用排量计算公式计算液压泵的空载排量。

本实施例中，液压泵的转速试验等级设定为b级，对应的液压泵的转速档数设置为8档，液压泵的设定转速值从500rpm到2500rpm均匀分布在8档内。

图2为本发明实施例中的转速流量曲线图。如图2所示，转速流量曲线图中，横坐标为测量点数，纵坐标为液压泵在空载稳态工况下的实际转速值以及液压泵在空载稳态工况下的流量值。其中，l1为转速曲线，l2为流量曲线，l3为转速曲线l1中的转速曲线直线段，l4为流量曲线l2中的流量曲线直线段。转速曲线l1中每一个直线段代表液压泵在设定转速下测得的实际转速值，流量曲线l2中每一个直线段代表液压泵在设定转速下测得的流量值。液压泵的设定转速值从500rpm到2500rpm均匀分布在8档内，从500rpm连续提高液压泵的转速，直至液压泵的转速达到2500rpm，期间测量设定转速值下的液压泵的实际转速值和流量值。

如图2所示，截取两条虚线内的转速曲线直线段l3，直线段对应该转速下的稳态工况，计算转速曲线直线段l3内的实际转速值。对应的，截取两条虚线内的流量曲线直线段l4，计算流量曲线直线段l4内的流量值。按照此方法，计算转速曲线l1中各直线段对应的平均实际转速值和流量曲线l2中各直线段对应的平均流量值。

根据转速曲线l1中的各直线段对应的平均实际转速值和流量曲线l2中的各直线段对应的平均流量值，利用排量计算公式即可计算出液压泵的空载排量。

进一步地，转速曲线l1中直线段的查找方法包括以下步骤：

在转速曲线l1中，连续取n个点，计算n个点中任意连续两点的差值是否在公差范围内。

若n个点中任意连续两点的差值均在公差范围内，则n个点所在线段为直线段，可以用于进行平均实际转速值的计算。

若n个点中任意连续两点的差值不在公差范围内，则n个点所在线段为非直线段，不可以用于进行平均实际转速值的计算。

在转速曲线l1的数据中，若连续取5个点，计算5个点中连续两点的差值是否在公差范围内，若差值都在公差范围内，那么可以认为这5个点组成的线段是直的，该5个点的数值可以用于进行平均实际转速值的计算。其中，公差范围为-0.1～0.3。

通过使用本发明所述的液压泵空载排量的测试方法，能够在一次试验中将所有待测转速进行试验，降低了试验次数，节省了试验的时间，提高了测试效率。

进一步地，为了提高数据处理的效率和准确率，本实施例中将测量的液压泵在空载稳态工况下的各设定转速值对应的实际转速值和流量值输入至matlab中进行处理。利用matlab计算液压泵在空载稳态工况下设定转速值的平均实际转速值和平均流量值。

根据空载排量的计算公式：

建立matlab数据处理模型，通过matlab软件模型直接对采集到的数据进行处理，并最终利用排量计算公式计算出液压泵的空载排量。

其中，vi为空载排量，单位为ml/r，n为实际转速，r/min，n为转速的档位，qv2,e为有效输出流量。

将所有采集到的数据导入matlab，然后以转速曲线l1为基准曲线，分别截取转速曲线l1中的8段直线段，各直线段对应各设定转速下的稳态工况，记录截取区间。然后对应的截取区间中的流量曲线l2的直线段。计算转速曲线l1中各直线段对应的平均实际转速值和流量曲线l2中各直线段对应的平均流量值。并最终利用排量计算公式计算出液压泵的空载排量。

通过使用matlab对测量得到的数据进行了自动化处理，避免了人工手动打开文件、计算平均值的流程，由程序对空载排量进行计算，避免了人工计算可能存在的错误，提高了计算的准确性，同时大大节省了传统人工处理的时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。